太阳能热水器防雷隐患及整改

李庆生 1 毕献忠 2

1. 德州市气象局 山东 德州 253000

2. 2、山东省气象局 山东 济南 250031

摘要：随着环保能源被人们接受并应用，太阳能热水器逐渐进入市民的家中。太阳能热水器是一个光热转换器，它具有把低密度散射光转化热能的特点，即使在冬天温度很低，或多云的低日照条件下，也能将水加热，由于它不消耗燃料，干净无污染，节能、环保、经济、方便而受到越来越多消费者的青睐。

关键词：太阳能热水器；防雷安全隐患；防雷方案

1.存在的雷击隐患

我们在近几年的检测中发现，为了采热需要，市民习惯将太阳能热水器安装在屋顶上阳光充足的地方，面目前绝大数住宅在防雷设计时，并未考虑对太阳能热水器的防护。不少住户入住以后安装热水器时，主要安装在住宅楼面上，其安装高度均大于建筑物最高避雷网、带。因此遭受雷击的概率较大。太阳能热水器构架是金属件，且体积也较笨重，其高度超出层顶女儿墙上的避雷带高度，无防雷保护设施，机架也未做等电位连接，太阳能热水器备用的阴天用电加热水的电源线是由室内引上的，其电源线又无屏蔽措施，一旦雷电袭来，热水器将首当其冲地“挨打”，不仅室外的热水器会遭损坏，电流更会通过水管电线等引入室内，危及其他电器乃至使用者的人身安全。这是因为遭受雷击时，强大的雷电流会沿水管、热水、电源线进入到浴室和室内电线网络，如果当时有人淋浴，强大电流就会顺着水流击到冲凉的人，因为人在沐浴是遍体湿透，人体阻抗会大大下了降，沿金属管导入浴室的电压达10v~20V时，即足使人发生心室纤维性颤动而致死，并造成室内电器损坏。太阳能热水器成了“引雷针’’，其后果将不堪设想。如果不注意提前采取防雷措施，太阳能热水器极有可能引雷入室。

绝大多数用户对屋顶安装太阳能热水器所带来的防雷安全隐患一无所知。在调查中我们还了解到，大部分太阳能热水器销售商及安装人员也缺乏防雷安全意识，他们认为雷电灾害与屋顶太阳能热水器没有什么直接关系。

2.防雷依据

现在城市中建筑物多是钢筋混凝土结构，楼顶的接闪器均与建筑物内钢筋连接，一旦遭雷击，雷电流会沿这些钢筋引下，泄入建筑物的基础钢筋网而入地。为防止电击事故，《低压配电设计规范》采用国际标准规定了建筑物总的等位连接，局部等电位连接和辅助等电位连结措施，在《建筑物防雷设计规范》(2000年版)中的第3.3.2条规定，凸出屋面高于避雷带的物体，如系金属应与屋面防雷装置连接；如系非金属物，应在接闪器的保护，并和屋面的防雷装置相连。这一规定的目的是利用避雷针拦截雷电，尽量减少热水器遭雷击的机率。同时，使金属物与屋面防雷装置连接，为下一步实现等电位连接作好准备。

3.防雷方案

可以考虑利用坡屋面、阳台、窗台、遮阳篷、活动墙体等处安装集热系统，让太阳能热水器与住宅建设开发中的防雷安全有机地结合起来，通过整体设计、先期安装，使其即能处于建筑物防雷系统保护，又美观实用。

3.1原建筑物无防雷设施

如果原建筑物无防雷设施，首先应完善建筑物防直击雷措施，具体做法是：沿女儿墙、顶层楼梯间以及水箱等顶部敷设一圈避雷带，拐角处安装雷短针，按照《建筑物防雷设计规范》的要求均布置引下线，上与避雷带、针作良好连接，下与接地装置（自然接地装置或人工接地装置）焊通。为太阳能热水器安装单支或多支避雷针保护，将太阳能热水器顶部至少应低于防雷装置避雷针或避雷带60厘米，并与其保持l米左右的安全距离。若是因安装空间的限制无法满足安全距离要求，至少应对屋顶太阳能热水器的金属高位水箱外壳、支架等进行连接，并与防雷引下线焊遁。据了解，不少太阳能热水器水箱的不锈钢板仅为0.3mm，不可直接作为接闪器，可考虑在支架边上安装高于水箱一定长度的避雷针作为接闪器，并与屋面避雷网可靠连接。

3.2原建筑物已有防雷设施

如果建筑物上已有防雷设施并经检测符合防雷规范要求，但太阳能热水器未进行防雷处理，则应在离热水器3米远处为太阳能热水器顶部置于避雷针的保护范围之内，不宜将其金属外壳与屋顶上其他金属体连接；反之，则要与屋顶防雷装置相连，以此分流走部分雷电流。

3.3做足防感应雷措施

安装在楼顶的太阳能热水器的电源线、信号线均应采用金属屏蔽保护，才能全面、有效地阻断进入室内的雷电通道。室内则应在漏电开关后端增设电源SPD，一方面防止从导体传导下来的雷

电流，损坏太阳能热水器电加热和水位、温度监测显示系统，另

一方面可防止雷电流通过该电源线路反馈到电源系统，损坏其他

家用电器。

考虑到无法完全阻断进入室内的雷电通道，因此在打雷时最好不要使用太阳能热水器，外出时最好拔掉热水器的电源插头，如果条件允许，可在电源线路上安装避雷器。

4.结束语

太阳能热水器给我们的日常生活带来了极大的方便，但是安全使用是前提，我们在使用太阳能热水器之前必须先做好防雷安全等措施，才能做到既安全又方便，真正的享受生活。

参考文献：

[1]GB50343-2012 建筑物电子信息系统防雷技术规范，13-37.

[2]《低压配电设计规范》GB 50054-2011 ，13-29.

[3]《雷电与避雷工程》,5-10.